在神經科學領域，繪制大腦地圖意味著要搞明白兩件事：一是大腦中有無數的連接，繪制大腦地圖相當于繪制出一張包含美國所有街道和建筑的地圖；二是大腦中所有的“交通”，也就是發生在這些神經通路中的神經活動。“連接組”就像高速公路地圖，“活動地圖”記錄的則是大腦發出指令時的交通狀況。像谷歌地圖展現各種地標一樣，我們最終需要許多“層級”的信息來展現大腦皮層的褶皺，標注大腦中近1 000種神經元的類別，以及神經元進行特定行為時的神經通路。

主題1會告訴我們當前最前沿的技術以及未來可能的技術發展，這些技術有助于我們繪制出盡可能多的大腦區域。大多數復雜的有機體至少擁有幾十萬個神經元，有些甚至擁有幾百萬、幾十億個神經元。幾十年來，神經科學家一次只能記錄幾個神經元的活動，然后根據不完整的測量數據推測大腦這個復雜系統的情況。

邁克·霍利茨描述了大腦解剖學的歷史：從圣地亞哥·拉蒙-卡哈爾最早繪制出神經回路圖，到現代科學家從細胞層面繪制出整個大腦的高分辨率解剖地圖并對它做出注釋。米沙·阿倫斯描述了一種利用光片照明顯微鏡來觀察神經活動的方法，這種方法使得研究者可以觀察透明的斑馬魚的整個大腦，甚至觀察大腦功能無損傷的動物進行特定行為時的神經活動。克里斯托弗·科赫描述了將解剖學方法、電生理學方法和光學方法等各種新興方法聚集起來使用的過程，這使得我們有可能了解小鼠視皮層中一大片區域的神經活動。安東尼·扎多爾和喬治·丘奇進一步探究了神經科學的未來，展現了描述神經解剖結構，尤其是描述神經連接的新穎方法。這些新方法運用遺傳技術間接地通過DNA（脫氧核糖核酸）序列對神經連接的信息進行了編碼。喬治·丘奇探討了如何擴展這些方法，以便記錄更大范圍的神經元放電，這是如今的光學方法和電生理學方法做不到的。